263

trolowany szybkością rozpuszczania, która w przypadku minerałów ilastych jest bardzo mała, a zatem sam proces starzenia przebiega również powoli;

-    koagulacja - polega na łączeniu się pojedynczych ziaren w większe aglomeraty (zespoły), szybko opadające na dno naczynia. Koagulację zawiesin ilastych osiąga się poprzez dodanie odpowiedniej ilości i rodzaju soli (elektrolitu) lub poprzez zmianę pH. Proces przeciwny, prowadzący do powstania zolu, nosi nazwę peptyzacji;

—    elektroforeza - cząstki minerałów ilastych obdarzone ładunkiem elektrycznym przemieszczają się w polu elektrycznym.

Zjawiska elektryczne w omawianych układach minerałów ilastych z wodą dotyczą tworzenia się warstwy elektrycznej na granicy rozdziału fazy stałej i ciekłej, w której występuje skok potencjału. Pod wpływem zetknięcia się wody z elektrycznie obojętnymi cząstkami minerałów ilastych następuje przemieszczenie się ładunku elektrycznego, w wyniku czego cząstki te stają się naładowane, a na granicy rozdziału faz powstaje tzw. elektryczna warstwa podwójna (rys. 3.74). W obrębie tej warstwy obserwuje się stopniowe zmniejszanie potencjału elektrokinetycznego w miarę oddalania się od granicy rozdziału faz. Na ładunek warstwy podwójnej składa się ładunek powierzchniowy cząstki i równoważny ładunek jonów zakumulowany w warstwie cieczy przylegającej bezpośrednio do jej powierzchni.

Rys. 3.74. Model elektryczny warstwy podwójnej wokół cząstki w roztworze:

1- warstwa sztywna (Sterna), 2 - warstwa dyfuzyjna (Gouya), 3 - płaszczyzna ścinania

Selektywna adsorpcja pewnych jonów na powierzchni cząstek stałych, tzw. kationów wymiennych (Ca²⁺, Mg²⁺, H₃0⁺, K⁺, Na⁴), a także lokalne niedobory ładunków elektrycznych, wywołane podstawieniami izomorficznymi w minerałach ilastych, powodują, że do powierzchni cząstek przylega bezpośrednio dobrze uporządkowana warstwa silnie związanych z nią jonów. Jony te tworzą tzw. osłonę wewnętrzną warstwy podwójnej, zwanej inaczej warstwą Sterna. Jony te są odpowiedzialne za istnienie stabilizującego ładunku cząstek koloidalnych. Warstwę Sterna ogranicza płaszczyzna Helmholtza, która wyznacza najmniejszą odległość, na którą mogą zbliżyć się do powierzchni cząstek minerałów ilastych zhydratyzowane jony znajdujące się w roztworze. Równoważna ilość jonów przeciwnie naładowanych tworzy osłonę zewnętrzną. Osłonę zewnętrzną stanowi warstwa dyfuzyjna, zwana inaczej warstwą Gouya. Jony w tej warstwie są tym słabiej związane z powierzchnią, im dalej znajdują się od granicy warstwy Sterna i dzięki temu wykazują tendencje do przemieszczania się w głąb roztworu. Na skutek tego, w obrębie warstwy

263